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Ca2+对KDP晶体的光损伤阈值的影响

牟晓明 , 王圣来 , 王波 , 许心光 , 孙洵 , 顾庆天 , 李毅平 , 刘冰 , 孙绍涛 , 卢永强 , 孙云

Ca2+是KDP原料中一种常见的杂质离子,这种杂质不仅会影响晶体的生长过程,而且会加重晶体的光散射.通过传统降温法和点籽晶快速生长法生长不同Ca2+掺杂浓度的KDP晶体样品,对样品进行激光损伤实验,结果表明,Ca2+的存在降低了KDP晶体的光损伤阈值,其原因主要在于Ca2+掺杂导致晶体内部缺陷增多,内应力增加以及晶体中的散射颗粒密度增大使晶体光吸收加重.

关键词: Ca2+ , KDP晶体 , 晶体生长 , 损伤阈值

Cr³⁺ 掺杂对快速生长 KDP 晶体的生长习性和光学性能的影响

丁建旭 , 刘冰 , 王圣来 , 牟晓明 , 顾庆天 , 许心光 , 孙洵 , 孙云 , 刘文洁 , 刘光霞 , 朱胜军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00354

采用快速法生长了掺杂不同Cr³⁺浓度的KDP晶体, 测试了KDP晶体(100)面在不同Cr³⁺掺杂浓度下的生长速度及死区,表征了Cr³⁺掺杂的KDP晶体的Cr³⁺元素分布、透过光谱、散射颗粒分布和光损伤阈值. 实验表明Cr³⁺易吸附在晶体(100)面, 从而增大了(100)生长死区, 并降低了(100)面生长速度. Cr³⁺使快速生长的晶体产生柱、锥面生长区分界线. 元素分析表明Cr³⁺更容易通过柱面生长进入晶体, 从而导致晶体在可见光波段及紫外波段透过率的降低,最明显的是在220、450和650nm三处吸收峰的出现. Cr³⁺进入晶体后使晶体中散射颗粒增多, 基频和三倍频脉冲激光照射下晶体的损伤阈值随Cr³⁺掺杂浓度的增加而降低,且柱面区的损伤阈值要低于锥面区的损伤阈值.

关键词: 快速生长 , KDP crystal , growth habit , optical properties , doping

Cr3+掺杂对快速生长KDP晶体的生长习性和光学性能的影响

丁建旭 , 刘冰 , 王圣来 , 牟晓明 , 顾庆天 , 许心光 , 孙洵 , 孙云 , 刘文洁 , 刘光霞 , 朱胜军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00354

采用快速法生长了掺杂不同Cr3+浓度的KDP晶体,测试了KDP晶体(100)面在不同Cr3+掺杂浓度下的生长速度及死区,表征了Cr3+掺杂的KDP晶体的Cr3+元素分布、透过光谱、散射颗粒分布和光损伤阈值.实验表明Cr3+易吸附在晶体(100)面,从而增大了(100)生长死区,并降低了(100)面生长速度.Cr3+使快速生长的晶体产生柱、锥面生长区分界线.元素分析表明Cr3+更容易通过柱面生长进入晶体,从而导致晶体在可见光波段及紫外波段透过率的降低,最明显的是在220、450和650 nm三处吸收峰的出现.Cr3+进入晶体后使晶体中散射颗粒增多,基频和三倍频脉冲激光照射下晶体的损伤阈值随Cr3+掺杂浓度的增加而降低,且柱面区的损伤阈值要低于锥面区的损伤阈值.

关键词: 快速生长 , KDP晶体 , 生长习性 , 光学性能 , 掺杂

"点籽晶"法快速生长中等口径KDP单晶及其性能表征

王波 , 梁晓亮 , 许心光 , 王圣来 , 孙洵 , 顾庆天 , 李毅平 , 房昌水 , 冯彧 , 史崇德

人工晶体学报

本文使用德国MERCK公司生产的KDP原料和自行研制的晶体快速生长装置,采用"点籽晶"快速生长法成功生长出了150 mm级中等口径的KDP单晶,晶体生长速度达到20 mm/d.晶体生长过程中,生长溶液稳定,没有杂晶出现,生长的晶体完好且透明.X射线粉末衍射和摇摆曲线分析表明晶体有着较好的结构完整性;同时,测试了晶体的透过光谱和光损伤阈值,发现快速生长的晶体有着较好的光学性能.

关键词: KDP单晶 , "点籽晶"法 , 快速生长 , 光学性能

硫酸盐掺杂对KDP晶体生长的影响

张建芹 , 王圣来 , 房昌水 , 孙洵 , 顾庆天 , 李毅平 , 王坤鹏 , 王波 , 李云南 , 刘冰

功能材料

SO2-4是KDP原料中一种常见的杂质离子,通过传统降温法和"点籽晶"快速生长法研究了掺杂K2SO4的KDP晶体的生长.实验表明,硫酸根低浓度掺杂时可提高溶液的稳定性,促进晶体的生长,造成柱面扩展;高浓度时溶液稳定性遭到破坏,出现杂晶,晶体生长速度变慢,晶体出现开裂,柱面发生"楔化".

关键词: 硫酸根 , KDP晶体 , 晶体生长 , 快速生长

Fe3+对KDP晶体生长影响的研究

王波 , 王圣来 , 房昌水 , 孙洵 , 顾庆天 , 李义平 , 王坤鹏 , 李云南

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.003

金属离子对KDP晶体的影响是多方面的.本文采用不同的过饱和度,在不同的Fe3+掺杂浓度的生长溶液中生长KDP晶体,定量地研究了Fe3+对KDP晶体生长的影响.实验发现,无论是在高过饱和度还是在低过饱和度下生长KDP晶体,在一定的浓度范围内,Fe3+的掺入既可以增加生长溶液的稳定性,又可以有效抑制晶体柱面的扩展,而且晶体基本不楔化,同时,对晶体光学性能的影响也不大.

关键词: KDP晶体 , Fe3+掺杂浓度 , 过饱和度 , 溶液 , 生长习性

六偏磷酸盐对 KDP 晶体快速生长及光学性能的影响研究

朱胜军 , 王圣来 , 丁建旭 , 刘光霞 , 刘文洁 , 刘琳 , 顾庆天 , 许心光

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.015

在掺杂不同浓度的六偏磷酸盐溶液中，利用“点籽晶”快速生长法生长了 KDP 晶体，生长速度约20 mm/d.研究了六偏磷酸盐对快速生长的 KDP 晶体的生长及光学性能的影响，并与传统慢速生长的晶体进行了对比.实验表明，溶液中掺杂少量六偏磷酸盐就会显著降低生长溶液的稳定性，抑制晶体的生长，生长的晶体容易出现包藏、添晶、粉碎性裂纹等缺陷；生长的晶体光学质量也明显下降，例如晶体内部的光散射加重，激光损伤阈值降低；相比传统生长法生长的晶体，同等浓度的六偏磷酸盐对“点籽晶”快速生长法生长的晶体影响更为严重.结合 KDP 的晶体结构和六偏磷酸盐的分子特点，对其影响机理进行了讨论.

关键词: KDP晶体 , 六偏磷酸盐 , 快速生长 , 晶体缺陷 , 光学性能

传统法KH2PO4(KDP)晶体生长温场和速度场的数值模拟研究

刘光霞 , 王圣来 , 顾庆天 , 丁建旭 , 孙云 , 刘文洁 , 朱胜军 , 刘琳

人工晶体学报

在不同转速下用传统法生长了KDP晶体,并根据生长槽的实际情况,建立了三维数学模型.利用有限容积法,对晶体生长槽内的速度场和温度场进行了数值模拟,分析了不同晶体转速和晶体生长对速度场和温度场的影响规律.结果表明,随着晶体转速的增大,溶液流速越来越大,晶体生长更快,杂晶减少；较高转速(55 r/min和77r/min)较于较低转速(9.0～40 r/min)更有利于晶体生长.

关键词: KDP晶体 , 数值模拟 , 速度场 , 温度场